Duyusal bellek (İng: sensory memory), duyusal organlardan gelen bilgilerin çok kısa bir süre için depolandığı ilk bellek aşamasıdır. Atkinson ve Shiffrin’in çok depolalı bellek modelinin birinci basamağıdır.
Duyusal bellek, her duyusal modalite için ayrı bir depolama sistemine sahiptir. İkonik bellek görsel bilgileri yaklaşık 250-500 milisaniye boyunca depolar; George Sperling’in 1960’taki klasik deneyi bu süreyi ortaya koymuştur. Ekoik bellek işitsel bilgileri 3-4 saniye kadar tutabilir. Dokunsal bilgiler için haptik bellek de tanımlanmıştır.
Duyusal belleğin kapasitesi çok büyüktür ancak süresi son derece kısadır. Gelen bilginin büyük çoğunluğu hızla kaybolur; yalnızca dikkat yöneltilen bilgiler kısa süreli belleğe aktarılır. Bu mekanizma, duyusal ortamdaki muazzam bilgi akışını filtreleyerek yalnızca ilgili bilginin bilinçli işleme alınmasını sağlar.
Günlük hayatta duyusal bellek sürekli çalışır: birinin söylediği son cümleyi, dikkatiniz başka yerdeyken bile tekrarlayabilmeniz ekoik bellek sayesindedir.
Ayrıca bakınız: Kısa Süreli Bellek, Uzun Süreli Bellek, Bellek, Dikkat, Bilişsel Psikoloji, Algı